CN110333248A - 玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，包括如下步骤：将待检测玻璃放置于检测设备中进行成像，检测设备包括相机、镜头和光源，镜头与相机同轴安装，并随相机一起移动组成相机镜头，光源的中心轴线与相机镜头的中心轴线之间具有夹角；由光源进行打光，相机镜头对待检测玻璃表面进行成像，得到待检测玻璃表面的缺陷和/或落尘的成像结果；单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃表面成像结果是否发生变化，若是，则判定该成像结果是表面落尘，若否，则判定该成像结果是表面缺陷。本发明可以利用落尘和缺陷成像上的差异，实现落尘和缺陷的区分检出，减少过杀和误判，提高检出率。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是一种玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法。
背景技术
手机行业的快速发展，在玻璃外观检测上使用机器检测代替人工已是趋势。但是现有技术在检测时，玻璃表面的缺陷与落尘、脏污都被视为缺陷检出，这是由于缺陷的成像与落尘、脏污难以区分，而导致漏检高，过杀高，产品质量低等问题。现有技术还没有在区分缺陷与落尘、脏污成像上有所建树。
最接近的现有技术是在待测物体与图像采集模块之间设置检偏模块，即需要控制结构光照明模块产生纯色线偏振结构光并成像于待测玻璃的表面经检偏模块进入图像采集模块，并且成像于图像采集模块的成像靶面，从而获取被玻璃盖板上灰尘散射后的图像，得到灰尘点的光强图。但是，由于灰尘属于大粒子散射，对光线的散射呈白色，在所得表面灰尘信息图中可观察到灰尘点为白色亮点，由于缺陷也有白点的，因此与灰尘的白色亮点区别并不明显，而且设置检偏模块，要多调整一个部件的角度，这样误差就会增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，不需要通过增加额外的模块、部件以及设备，就能够方便快速的进行缺陷与落尘的区分。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，包括如下步骤：
（1）将待检测玻璃放置于检测设备中进行成像，检测设备包括相机、镜头和光源，镜头与相机同轴安装，并随相机一起移动组成相机镜头，光源的中心轴线与相机镜头的中心轴线之间具有夹角；
（2）由光源进行打光，相机镜头对待检测玻璃表面进行成像，得到待检测玻璃表面的缺陷和/或落尘的成像结果；
（3）单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃表面在步骤（2）中的成像结果是否发生变化，若是，则判定该成像结果是表面落尘，若否，则判定该成像结果是表面缺陷。
进一步的说，本发明所述步骤（3）中单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源的角度的方法是：
保持光源位置不动，调整相机镜头的位置，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面；当待检测玻璃表面的成像结果发生变化，则停止调整相机镜头，并记录此时相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度；
或，
保持相机镜头位置不动，调整光源的位置，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面；当待检测玻璃表面的成像结果发生变化，则停止调整光源，并记录此时光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度。
进一步的说，本发明所述步骤（3）中单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源的角度的方法是：
a.保持光源位置不动，调整相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面的成像结果；
b.若0°～180°内待检测玻璃表面的成像结果未发生变化，则调整一次光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，之后保持光源位置不动，重复步骤（a）；
c.直到待检测玻璃表面的成像结果发生变化，分别记录此时光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度以及相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度；
或，
a.保持相机镜头位置不动，调整光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面的成像结果；
b.若0°～180°内待检测玻璃表面的成像结果未发生变化，则调整一次相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，之后保持相机镜头位置不动，重复步骤（a）；
c.直到待检测玻璃表面的成像结果发生变化，分别记录此时光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度以及相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度。
再进一步的说，本发明所述相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面所夹锐角的角度为68°～72°，光源的中心轴线与待检测玻璃表面所夹锐角的角度为53°～57°。
进一步的说，本发明所述步骤（3）中，将相机镜头的中心轴线调整到与待检测玻璃表面之间的夹角角度为68°～72°，同时，将光源的中心轴线调整到与待检测玻璃表面之间的夹角角度为53°～57°，进行表面落尘和表面缺陷的区分。
本发明的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，无需增加其他部件，通过调整检测设备中相机镜头和光源的角度，利用落尘和缺陷成像上的差异（缺陷无阴影，落尘有阴影），实现待检测玻璃表面落尘和表面缺陷的区分检出，减少过杀和误判，提高检出率。
附图说明
图1是本发明玻璃表面缺陷与表面落尘的区分时的检测设备的原理示意图。
图2是本发明具体实施例检测到的表面落尘的产品图像。
图3是本发明具体实施例检测到的表面缺陷的产品图像。
图中：1.相机，2.镜头，3.光源，4.待检测玻璃。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法所使用的检测设备，如图1所示，包括相机1、镜头2和光源3，镜头2与相机1同轴安装，并随相机1一起移动组成相机镜头，光源3的中心轴线与相机镜头的中心轴线之间具有夹角。
一种玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，具体步骤为：
将待检测玻璃4放置于检测设备中进行成像，检测设备由光源3进行打光，相机镜头对待检测玻璃4表面进行成像，得到待检测玻璃4表面的图像，该图像显示的结果可以是缺陷和/或落尘的成像结果；
由于缺陷和落尘在光学结构下会呈现不同的成像效果，即，落尘会出现倒影，而缺陷，如白点，划伤，凹凸点，压印等却不会。因此，单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源3的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃4表面的成像结果是否发生变化，若出现倒影，则判定该成像结果是表面落尘，若没有出现倒影，则判定该成像结果是表面缺陷（白点，划伤，凹凸点，压印等）。持续观察的方式可以通过镜头实时在线视频观测，也可以通过镜头拍照，生成图片进行比对。
单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源3的角度的方法是：保持光源3位置不动，调整相机镜头的位置，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃4表面；当待检测玻璃4表面的成像结果发生变化，即有倒影出现，则停止调整相机镜头，并记录此时相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面之间的夹角角度；
或，
保持相机镜头位置不动，调整光源3的位置，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃4表面；当待检测玻璃4表面的成像结果发生变化，即有倒影出现，则停止调整光源3，并记录此时光源3的中心轴线与待检测玻璃4表面之间的夹角角度。
在上述调整的过程中，若保持光源3位置不动，仅调整相机镜头的位置，并且在相机镜头转动0°～180°后，待检测玻璃4表面的成像结果并未发生任何变化，即，未出现倒影，则调整一次光源3的角度，角度任意，之后再次保持光源3位置不动，重复调整相机镜头的步骤，以上动作重复循环直到发现待检测玻璃4表面的成像结果发生变化，即有倒影出现，分别记录此时光源3中心轴线与待检测玻璃4表面之间的夹角角度以及相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面之间的夹角角度。
若保持相机镜头位置不动，仅调整光源3的位置，动作原理相同，此处不再做描述。
通过上述方法可得到：相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度为68°～72°，且光源3的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度为53°～57°时，可以快速的对表面落尘和表面缺陷进行区分，即，此角度为成像最佳角度，在此角度下，只需要将待检测玻璃4放置检测设备中，就可以直接区分出玻璃表面的到底为落尘还是缺陷。（此角度下，落尘会直接显现出倒影）
下面举例说明。
实施例1
将待检测玻璃4放置于检测设备中，相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度C为20°，调整光源3的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度D为54°，检测设备由光源3进行打光，相机镜头对待检测玻璃4表面进行成像，得到待检测玻璃4表面的可疑图像信息，即，缺陷和/或落尘的成像结果；
调整检测设备中相机镜头的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃4表面的成像结果是否有倒影的出现，当调整相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度C为69°时，待检测玻璃4表面的成像结果部分开始呈现倒影，则判定出现倒影的为表面落尘，如图2所示；未出现倒影的为表面缺陷，如图3所示。
实施例2
将待检测玻璃4放置于检测设备中，光源3的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度D为35°，相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度C为18°，检测设备由光源3进行打光，相机镜头对待检测玻璃4表面进行成像，得到待检测玻璃4表面的可疑图像信息，即，缺陷和/或落尘的成像结果；
调整检测设备中相机镜头的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃4表面的成像结果是否发生变化，当相机镜头转过180°（即与玻璃表面平行）后，待检测玻璃4表面未出现倒影；此时，调整光源3的位置，将角度D调整至45°后保持不动，然后再次调整检测设备中相机镜头的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃4表面的成像结果是否发生变化，当相机镜头转过180°后，待检测玻璃4表面仍未出现倒影；此时，再次调整光源3的位置，将角度D调整至55°后保持不动，然后再次调整检测设备中相机镜头的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃4表面的成像结果是否发生变化，当相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度C为70°时，待检测玻璃4表面的成像结果部分开始呈现倒影，则判定出现倒影的为表面落尘，如图2所示；未出现倒影的为表面缺陷，如图3所示。
实施例3
将待检测玻璃4放置于检测设备中，相机镜头的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度C为69°，调整光源3的中心轴线与待检测玻璃4表面所夹锐角的角度D为54°，检测设备由光源3进行打光，相机镜头对待检测玻璃4表面进行成像，直接得出含有倒影的成像结果，则判定出现倒影的为表面落尘，如图2所示；未出现倒影的为表面缺陷，如图3所示。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。
Claims (5)
1.一种玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将待检测玻璃放置于检测设备中进行成像，检测设备包括相机、镜头和光源，镜头与相机同轴安装，并随相机一起移动组成相机镜头，光源的中心轴线与相机镜头的中心轴线之间具有夹角；
（2）由光源进行打光，相机镜头对待检测玻璃表面进行成像，得到待检测玻璃表面的缺陷和/或落尘的成像结果；
（3）单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源的角度，并在调整角度的过程中持续观察待检测玻璃表面在步骤（2）中的成像结果是否发生变化，若是，则判定该成像结果是表面落尘，若否，则判定该成像结果是表面缺陷。
2.根据权利要求1所述的玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，其特征在于：所述步骤（3）中单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源的角度的方法是：
保持光源位置不动，调整相机镜头的位置，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面；当待检测玻璃表面的成像结果发生变化，则停止调整相机镜头，并记录此时相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度；
或，
保持相机镜头位置不动，调整光源的位置，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面；当待检测玻璃表面的成像结果发生变化，则停止调整光源，并记录此时光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度。
3.根据权利要求1所述的玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，其特征在于：所述步骤（3）中单独逐个调整检测设备中相机镜头和光源的角度的方法是：
a.保持光源位置不动，调整相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面的成像结果；
b.若0°～180°内待检测玻璃表面的成像结果未发生变化，则调整一次光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，之后保持光源位置不动，重复步骤（a）；
c.直到待检测玻璃表面的成像结果发生变化，分别记录此时光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度以及相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度；
或，
a.保持相机镜头位置不动，调整光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，并在调整的过程中持续观察待检测玻璃表面的成像结果；
b.若0°～180°内待检测玻璃表面的成像结果未发生变化，则调整一次相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度，之后保持相机镜头位置不动，重复步骤（a）；
c.直到待检测玻璃表面的成像结果发生变化，分别记录此时光源的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度以及相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面之间的夹角角度。
4.根据权利要求2或3所述的玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，其特征在于：所述相机镜头的中心轴线与待检测玻璃表面所夹锐角的角度为68°～72°，光源的中心轴线与待检测玻璃表面所夹锐角的角度为53°～57°。
5.根据权利要求1所述的玻璃表面缺陷与表面落尘的区分方法，其特征在于：所述步骤（3）中，将相机镜头的中心轴线调整到与待检测玻璃表面之间的夹角角度为68°～72°，同时，将光源的中心轴线调整到与待检测玻璃表面之间的夹角角度为53°～57°，进行表面落尘和表面缺陷的区分。
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